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《一种新型车用柴油机中冷器的热力计算方法及分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、内燃机学报第23卷(2005)第5期Vol.23(2005)No.5TransactionsofCSICE文章编号:1000-0909(2005)05-0447-0423-072*一种新型车用柴油机中冷器的热力计算方法及分析何雅玲,唐连伟,高健,陶文铨(西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,陕西西安710049)摘要:针对某新型平行流式内燃机/空)空0式中冷器进行了热力计算和分析。建立了该型中冷器计算模型,采用稳态分布参数方法研究了中冷器的散热能力和空气侧的阻力特性。计算结果和试验值的对比,阻力值的偏差不超过5%,换
2、热率的偏差在10%以内,说明此计算方法可以满足平行流式中冷器的设计使用。关键词:平行流式中冷器;性能分析;热设计方法中图分类号:TK402文献标志码:APerformanceEvaluationofanInter-CoolerforTurbo-ChargerSystemofInternalCombustionEngineHEYa-ling,TANGLian-wei,GAOJian,TAOWen-quan(StateKeyLaboratoryofMultiphaseFlowinPowerEngineering,Xi.anJ
3、iaotongUniversity,Xi.an710049,China)Abstract:Inthisstudy,thethermalcalculationandanalysisofaparallelflowtypeinter-cooleroftheturbo-chargersystemforinternalcombustionengineispresented.Acomputingprogrammforthermalcharacteris-ticsevaluationoftheparallelflowtypecoole
4、rmodel,usingsteadydistributingparametermethodwasdeve-loped.Thedeviationbetweenmodelpredictionandmeasurementincoolingcapacityislessthan10%andthatforpressuredropislessthan5%.Boththeanalyticalandtestedresultsshowthattheinter-coolercangetitsbestperformanceatfrontalwi
5、ndvelocityof13m/s.Keywords:Parallelflowinter-cooler;Performanceevaluation;Thermaldesign阻力值与试验值的偏差不超过5%,计算换热率引言与试验值的偏差在10%以内。从而,文中所介绍柴油机涡轮增压器出口气体经中冷器冷却,的平行流式中冷器热力计算方法能够为工程实际一方面可以进一步提高内燃机进气管内气体的密所应用。度,提高内燃机的功率输出;另一方面还可以降低1中冷器工作过程及计算物理模型内燃机压缩始点的温度和整个循环的平均温度,从而降低内燃机的
6、排气温度、热负荷以及NOx的某型中冷器的外形如图1a所示,该中冷器采[1]排放。/空)空0式中冷器利用空气强制对流方用两流程平行流式布置。热流体在铝制扁管内流式进行换热冷却,可以获得比较好的冷却效果,且动,每根扁管通道内部被分成6个矩形截面通道布置灵活。本文针对某新型平行流式/空)空0式和两边2个不规则截面通道,扁管截面结构视图中冷器进行了散热能力和空气侧阻力性能的热力如图1b所示,这样的小通道结构加强了管内热流计算和分析,计算值和试验值符合良好,其中计算体的扰动,可以强化换热。冷空气在扁管间的缝*收稿日期:2004-1
7、1-23;修订日期:2005-03-07。基金项目:国家自然科学基金资助项目(50425620)。作者简介:何雅玲(1963-),女,教授,主要研究方向为动力工程及工程热物理。#448#内燃机学报第23卷第5期隙中流动,此间隙由挤压的波浪形铝翅片形成许表面,引入翅片效率进行修正。整个中冷器的换多小三角形通道,如图1c所示,冷空气流过这些热率由单元管计算累加获得。小三角形通道增加了同管内热流体的换热面积。图2中冷器的计算单元示意图Fig.2Schematicdiagramofthecalculationmodel2热力计算
8、2.1传热系数及阻力系数计算关联式的选择以管内表面积Ai为基准的总传热系数K可[2]以表示为11DAi1Ai=+Ri++#+Ro(1)KhiKAohoAo图1中冷器结构视图这里h是对流换热表面传热系数,如下计算获得:Fig.1SchematicdiagramofthecoolerstructureNuKfh=(2)D
